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基于桌面虚拟化的计算机实验管理分析

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赵效常

摘要信息时代的到来促进了信息管理实验平台的发展，因信息管理实验平台有多种不同的实验软件组合，信息管理实验平台在硬软件品质中较为复杂。文章分析了虚拟技术在信息管理平台构建中的应用，根据计算机故障原因，探讨运用桌面虚拟技术提高实验室管理效率的可行性，提出了创建实验教学环境的具体方案，有望为信息管理实验平台构建提供一定的参考价值。

关键词桌面虚拟化技术；实验平台管理

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2019）231-0123-02

当前高校教育教学中对计算机的依赖度日益增强。必须提高管理效率才能保证实践教学的正常有序进行。现有实验室管理模式缺陷等因素，导致计算机实验室管理效率低，为提高计算机实验管理效率，本文探讨桌面虚拟化技术对计算机实验管理的可行性，提出利用Citrix？xen？Desktop搭建教学环境的实施方案。

1 实验室管理工作的难点

计算机实验室计算机数量多，所需软件多样性等原因使实验室管理工作繁杂。日常管理工作主要包括软件部署更新，硬件更换保修等。具体包括部署计算机操作系统与实验教学软件，安装杀毒软件，修补系统安全漏洞，管理人员可直接更换计算机普通硬件故障设备，内部核心硬件故障通知供应商进行维护。计算机实验室管理工作存在很多难题，主要原因为计算机数量多，实验教学所需软件种类繁多，计算机安装过多软件易引起应用冲突。计算机安装有还原卡导致计算机进行改动需将改动后的计算机作为母机传给气体计算机。学校配备专业技术人员数量难以满足大规模运维服务。为保证实践教学正常开展，必须保证计算机正常工作，软件故障发生概率远高于硬件与网络故障。造成软件故障的原因主要包括网络访问导致计算机感染木马等病毒，设备驱动冲突，一些师生计算机操作技能较低，误操作会删除重要的系统文件。操作系统存在漏洞，不同软件间可能因运行环境等相互冲突导致影响计算机正常运行。

2 桌面虚拟化技术

通过计算机操作技能培训解决计算机故障的问题需耗费大量的人力，采用硬盘保护卡与网络同传等方法，可在出现软件故障时快速恢复预装的操作系统，但安装与更新较为复杂，为教学应用带来了许多不便。可通过应用桌面虚拟化技术提高计算机实验室管理效率。桌面虚拟化是虚拟化厂商VMware最先提出的计算模型。将个人计算机桌面环境与物理设备分类，被虚拟的桌面不在客户端的本地磁盘中，桌面虚拟化由存储层，桌面和会话管理层等？构成。

存储层为桌面虚拟化平台提供存储资源池。采用X86服务器提供虚拟机资源池，会话管理层负责桌面分配管理，主要产品有VMware？View？Sun？VDI等。终端接入层采用首客户端软件终端等实现虚拟桌面的接入。桌面虚拟化技术借助虚拟技术实硬盘CPU与内存外设的物理拆分，虛拟化技术与无盘工作站技术结合，实现操作系统与应用程序相关文件等发生分离。室管理人员只需对虚拟桌面进行安装维护。对提高计算机实验室的管理效率可行有效。

通过虚拟技术能对信息管理实验平台进行动态化规划，使信息管理实验平台能有效运行。虚拟技术应用充分利用有限硬件资源，通过1台计算机能形成若干台虚拟机。每台虚拟机能单独操作信息管理系统，通过普通性的机器安装软件等，使若干虚拟机形成完整的虚拟网络。在对虚拟机进行恢复及维护等操作下，不会影响其他系统。利用Web服务器对虚拟机进行管理，通过计算机主机实现资源的共享，其内存过小，存储空间受限。必须依据信息管理实验平台构建需求，充分发挥虚拟技术优势。

Virtual？PC系统能支持桌面旧版本操作系统，如仅能在Windows98操作系统中应用实验软件，可将Virtual？PC安装在？XP系统中，将Windows98安装在虚拟机中。Virtual？Server系统有64位x64等不同类型，对系统在64位情况下运行起到支持作用。与Virtual？PC不同，其根据服务器具体操作系统运行，Virtual？Server操作系统将扩展性及管理职能进行提供。Virtual？Sever操作系统能提高服务器的利用率，根据操作系统运用实例，采用虚拟机实现服务器的不同需求。使服务器的需求在物理服务器中得到全面整合。可通过Virtual？ Sever作为具体软件构建虚拟技术，如全面发挥虚拟技术优势，需配置不同属性的虚拟机。主机文件系统中虚拟磁盘是重要的文件，主要包括虚拟机操作中用到的数据，虚拟机键盘能于网络文件的服务器中的构建，虚拟磁盘构建中Virtual？Sever起到主机盘连接，固定尺寸盘等方面的支持作用。动态增盘均为软件默认类型。不同种类虚拟磁盘在创建时都通过Virtual？Disk？Wizard软件进行操作，固定尺寸盘是虚拟磁盘在开始时创建，虚拟就操作中主机盘连接能采用可用磁盘进行物理磁盘相关设置。通过应用各类虚拟磁盘缩小操作系统存储空间，因此，构建差别盘能提高系统配置的灵活性，有效降低存储成本。

3 桌面虚拟化技术在计算机实验室管理中的作用

引入桌面虚拟化技术有助于提高实验室管理效率，减少维护成本。桌面虚拟化后，实验室计算机管理工作可快速执行，操作执行速度远快于物理电脑的安装分发。首先安装DOLD？IMAGE，升级修复虚拟桌面的GOLD？IMAGE，将虚拟桌面的GOLD？IMAGE？发布为原虚拟桌面不能正常使用的用户。桌面虚拟化后，客户机采用云终端架构，同档次的云终端单价约3？000元/套，PC机的使用年限为4年，云终端使用年限在6年以上。教师机桌面与学生机桌面不同，学生机可在安装1台后采用同传功能进行同传。管理人员需管理多个桌面与安装操作系统，采用桌面虚拟化技术只需安装1台教师机与学生机，可省去同传花费的时间。传统PC架构下桌面病毒维护成本为动态，此维护成本在桌面虚拟化下是没有的。传统PC功耗常在230W以上，云终端功耗为PC机功耗的1/10/.实验室每天可节约用电527kW。

4 桌面虚拟化实施方案

软件学院实验教学楼包括学生创新实验室，数字媒体创新实验室，软件工程基础实验室与CDIO项目实验室。

使用1台IBM刀片服务器构建XenDesktop卡通片的架构平台，划分5台虚拟服务器。按Citrix？ XenDesktop的要求，首先安装XenServer，利用XenCenter在XenServer中創建虚拟机。安装配置DDC服务器。安装配置WindowsXP客户端操作系统。虚拟桌面服务器虚拟桌面安装有数字媒体专业学生所需的操作系统及相关实验软件。虚拟桌面通过网络发布到每间实验室的学生终端，安装楼层实验室所需全部软件。虚拟机要构造虚拟网络需要设置网卡，一台虚拟机能设置4个网卡。三种不同结构具有不同性质，虚拟机的一台独立的计算机，能与其他独立计算机一样自由的穿梭连接网络其他计算机互动交流。虚拟机不能与网上任何主机连接，与其他主机是单向关系。很多用户能主机利用客户机对网络上任何服务器进行访问，对虚拟实验环境安全构成了一定的威胁。因此需对系统进行安全设置。首先设置用户权限，设置一些特定的成员用户，其他用户要通过密码才能访问系统。在平台上使用安全套节层，虚拟服务器内所有资料要进行加密，对资料加密或设置访问权限。

5 结论

不同的实验课程要求使用不同性质的软件支持，要求实验环境加大管理力度，在实验课程中使用虚拟技术能有效解决此问题。桌面虚拟化技术的应用应进一步拓展，本文从技术层面论证虚拟桌面技术提高计算机实验室的管理效率，提出Citrix？ XenDesktop搭建实验室教学环境方案。

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